掺杂BiFeO3薄膜的多铁性研究文献综述
2020-06-09 22:41:11
掺杂BiFeO3的多铁性研究 一.BiFeO3材料简介 近年来,由于同时具有铁电性和磁性,铁磁电材料因而引起了人们极大的兴趣,它可由电场诱导二产生磁场, 同时磁场也可诱发电极化, 这种性质被称为磁电效应。
这种磁和电的相互控制在信息储存、自旋电子器件方面, 磁传感器以及电容-电感一体化器件方面都有极其重要的应用前景 。
BiFeO3作为一种典型的单相铁磁电材料,具有三角扭曲的钙钛矿型结构,在室温下同时具有两种结构有序性, 即为G型反铁磁有序(TN =643 K)和铁电有序(TC =1103K),它是少数在室温下同时具有铁电性和磁性的铁磁电材料之一。
BiFeO3 薄膜和块体相比, 有独特而优异的性能,其自发极化在室温下比块体大了将近一个数量级。
然而,由于在制备过程中,BiFeO3材料的铁价态容易发生波动,这将产生较大的漏导。
另一方面,由于BiFeO3材料本身具有的低电阻率和低介电常数的性质,导致很难观测得到电滞回线。
二.几种制备BiFeO3薄膜的方法 到目前为止,BiFeO3薄膜的制备方法主要以物理方法为主, 报道较多的是脉冲激光沉积法和磁控溅射法,而湿化学方法制备BiFeO3薄膜的报道则相对较少。
1.脉冲激光沉积法 使用脉冲激光沉积法制备BiFeO3薄膜,很大的提高了BiFeO3薄膜的质量。
用脉冲激光沉积的方法制备BiFeO3薄膜最杰出的工作来自于Wang等,他们以SrRuO3为电极,在SrTiO3的单晶衬底上制备出了不同厚度的BiFeO3薄膜。
结果发现,薄膜中所产生的外延应力能够导致磁性的增强。